Бактерії та особливості їх життєдіяльності

Зміст

  • Будова бактерій
  • Трохи історії
  • Спроби класифікації
  • Кислотостійкі організми
  • Оцтовокислі бактерії
  • Фотосинтез як джерело життєвої енергії
  • Спороутворення
  • Розмноження

Бактерії та їх життєдіяльність, незважаючи на примітивну організацію, є одним з найцікавіших питань мікробіології. Вони являють собою одноклітинні організми, для яких характерною особливістю будови є відсутність обмеженого оболонкою ядра в клітині. Однак біологічна генетична інформація, яка у інших клітин міститься в ядрі, у них представлена ​​прикріпленими до стінки клітини нитками ДНК. Ця зона називається нуклеоїдом.

будова бактерії

Тривалий час бактерії вважалися одноклітинними рослинами. Сьогодні доведені їх відмінності і величезне значення дозволили виділити їх в самостійне царство Monera (дробянки).
Будова бактерій
Розміри цих мікроорганізмів настільки малі, що стандартним світловим мікроскопом насилу помітні найдрібніші з них.

У своїй будові бактерії мають тільки однієї ДНК, яка кріпиться своїм кінцем до стінки клітини. Решта органели також не мають оболонок. У виконанні фізіологічної мітохондріальної функції по синтезу енергії значення має вся клітина.

Бактеріальна клітина зовні має стінку, схожу за будовою з такою у клітин рослин, однак складається вона з інших полімерів. Стінку покриває капсула. Деякі бактерії забезпечені джгутиками для пересування.

Трохи історії
Згідно з археологічними свідченнями, бактеріальні мікроорганізми були на землі ще 3,5 мільярда років тому. Еукаріоти ж (клітини, що містять ядро), з’явилися близько 1,4 мільярда років тому.

Зародження життя на Землі

Життєдіяльність бактерій можлива при великій варіації природних умов. Це гарячі джерела, де температура води більше 90 градусів, а також середовища з температурою нижче нуля. Вони є єдиними жителями солоного Мертво моря. Запилений повітря міст містить їх більше, ніж свіжий сільський. Їх набагато менше в повітрі холодних полюсів, проте вони є. Виявлені бактеріальні включення навіть на висоті 8 км від Землі.

Виявлення бактерій в травній системі здорових тварин, людей показало їх велике значення для нормального її функціонування. Для жуйних тварин вони життєво необхідні для процесу перетравлення рослинної їжі.

Спроби класифікації
Перелічити всі спроби систематики бактерій складно. За допомогою різних таблиць, схем градація бактерій проводиться за особливостями їх фізіології, фізичним властивостям, здатності до фотосинтезу, патогенності і користь щодо життєдіяльності людей.

Кислотостійкі організми
Одне з перших місць будь класифікаційної таблиці сьогодні займає систематика з виявленням кислотостійких бактерій. Це здатність їх забарвлюватися по граму, не змінюючи отриману забарвлення при обробці етанолом. Ця біологічна здатність дозволяє проводити систематику за будовою клітинної стінки. Так, бактерії, структура оболонки яких містить багато ліпідів, залишаються кислотостійкими до впливу етанолу. Кислотостійкі бактерії називають ще грампозитивними. Виявлення та вміння диференціювати хвороботворних бактерії по їх кислотоустойчивости мало велике значення для диференціальної діагностики збудників захворювань, у тому числі, туберкульозу.

Туберкульозна паличка під мікроскопом

При знайомстві ближче, мікобактерії туберкульозу являють собою паличкоподібні бактерії прямій чи вигнутій форми. Виявлення великої кількості воску і ліпідів у складі оболонки пояснює їх кислотоустойчивость. Характерний для діагностики туберкульозу повільний ріст бактерій на спеціальних поживних середовищах і утворення пігментів.

Виявлення паличковидних мікобактерій туберкульозу проводиться головним чином з мокротиння, але можливо і з інших біологічних виділень уражених туберкульозом органів.

З туберкульозом зазвичай кожен зустрічається за все життя не раз. Але тільки ті, хто має низький імунітет і слабку резистентність, захворюють на туберкульоз.

Оцтовокислі бактерії
Існує біологічний вид бактерій, які є ОЦТОВОКИСЛОГО. Вони окислюють спирт до оцтової кислоти за участю кисню. Луї Пастером було доведено, що в стерильних умовах оцет з вина не утворюється. Саме життєдіяльність оцтовокислих бактерій має при цьому саме пряме значення. Вони являють собою ланцюжок клітин циліндричного вигляду.

Фото бактерій під мікроскопом
Оцтовокислі бактерії

Оцтовокислі бактерії не кислотостійких. Вони швидко утворюють на поверхні плівку, яка і стає середовищем для розмноження. Пояснюється це великим значенням доступу кисню.
При дослідженні проб, узятих з забраживают сусла для вин, близько третини мікроорганізмів склали оцтовокислі. Навіть на ще висять гронах винограду вже є оцтовокислі бактерії. Щоб їх позбутися, потрібно обмежити доступ повітря до вина. При відсутності кисню в наповнених до межі бочках, оцтовокислі бактерії не мають можливості утворювати плівку і не можуть розмножуватися.

Фотосинтез як джерело життєвої енергії
Розрізняють дві великі групи в систематиці бактерій. Це автотрофи, які отримують енергію фотосинтезом і хемосинтезом, і гетеротрофи, що вимагають для своєї життєдіяльності готову органіку.

Багато хто не здатні до фотосинтезу. Але вони не позбавлені у своїй будові спеціальних структур і пігментів для цього. Бактеріальний фотосинтез передбачає організацію циклічного переносу електронів з утворенням молекул АТФ.

Схема біохімічної революції

Однак фотосинтез у бактеріальних клітин відрізняється від такого у рослин:

водень поставляє для фотосинтезу не вода, подібно рослинам, а інші речовини;
фотосинтез у бактерій не дає в підсумку кисню.
Спорообразование
Систематика зачіпає і здатність до організації спороутворення.

Бактеріальна клітина має здатність утворювати з себе спору. При утворенні спор в бактеріальних клітинах знижується об’єм води, активність їх сходить нанівець. У результаті утворилися суперечки стають стійкими до агресивних дій навколишнього середовища.
Здатність утворювати спори властива тільки деяким видам. Фізіологія суперечка дозволяє їм перебувати в стані напівсну досить довго, і тільки при попаданні в задовільні для їхнього життя умови вони прокидаються і приходять до первісного вигляду.

Розмноження
Організація біологічного розмноження здійснюється діленням однієї бактеріальної клітини на дві дочірні. Зріла клітина починає поступово розділятися. Спочатку з’являється смуга поперек клітки, потім ділиться на дві однакові частини нитка ДНК. Поступово відбувається розподіл по даній лінії на дві клітини. Кожна з новостворених бактеріальних клітин продовжує харчуватися, рости, ділитися. В середньому швидкість їх ділення становить 2-3 рази на годину.

Розподіл бактеріально

Дослідження бактерій та їх особливостей буде актуальним ще довго. І якщо вірна теорія про те, що колись вони стали однією з перших біологічних форм життя і матеріалом для утворення величезної кількості нових істот, то вони є носіями величезного потенціалу.

Посилання на основну публікацію